Foto: Arquivo pessoal/Amanda Bendia
Uma descoberta liderada por cientistas brasileiras do Instituto Oceanográfico (IO) da Universidade de São Paulo (USP) acaba de expandir os horizontes da biologia evolucionária e da astrobiologia. A equipe identificou um novo gênero e uma nova espécie de arqueia — um microrganismo unicelular procarionte (sem núcleo celular) — vivendo em uma fumarola na Ilha Deception, um dos quatro vulcões ativos da Antártida.
Batizado de Pyroantarcticum pellizari, o micróbio pertence à família Pyrodictiaceae. O nome é uma homenagem direta à professora Vivian Pellizari, pioneira no Brasil no estudo de microrganismos extremófilos (que vivem em condições extremas) e orientadora do projeto.
Do Gelo ao Fogo: O Cenário da Descoberta
Diferente dos vulcões do continente antártico, cujas fumarolas não passam dos 65°C, a Ilha Deception abriga aberturas vulcânicas na superfície que ultrapassam os 100°C. As amostras de sedimento que deram origem à descoberta foram coletadas ainda em 2014, durante uma expedição do Programa Antártico Brasileiro a bordo do Navio Polar Almirante Maximiano.
A coleta foi realizada por Amanda Bendia, hoje professora do IO-USP, que na época realizava seu doutorado. Anos depois, o material genético foi reanalisado com tecnologias mais avançadas pelas pesquisadoras Ana Carolina Butarelli (doutoranda no ICB-USP) e Francielli Vilela Peres (pós-doutoranda no IO-USP), revelando que o microrganismo era completamente inédito para a ciência.
Engenharia Genética contra o Impossível
Como a Pyroantarcticum pellizari é um organismo hipertermófilo (que prospera em temperaturas acima de 60°C), cultivá-la em um laboratório convencional é um desafio estrutural imenso. Para contornar essa barreira, as cientistas recorreram à técnica de MAGs (metagenome-assembled genome).
Como funciona: O método reconstrói o genoma completo de um organismo a partir de dados brutos de sequenciamento de amostras ambientais, sem a necessidade de cultivo prévio.
O processo exigiu um ano de esforço computacional e laboratorial devido à complexidade de isolar o DNA em meio a milhões de outros microrganismos. O resultado foi um genoma com 97% de pureza, um índice altíssimo que garante a relevância dos dados para a comunidade científica global.
Superpoderes Moleculares e Sobrevivência
A análise do genoma revelou os mecanismos que permitem à arqueia sobreviver no contraste brutal entre o calor da fumarola e o frio congelante do ambiente polar:
- Girase Reversa: A espécie possui essa proteína exclusiva, que atua como um “escudo”, impedindo que as fitas de DNA se desnaturem (se separem) sob altas temperaturas.
- Ciclagem de Nutrientes: Foram identificadas vias genéticas para o processamento de enxofre e nitrogênio, permitindo que o organismo obtenha energia de forma eficiente.
- Resistência a Metais: O genoma abriga sistemas de proteção contra o estresse por metais pesados, comuns em zonas vulcânicas.
Impacto Científico e Próximos Passos
A descoberta da Pyroantarcticum pellizari já foi registrada e validada oficialmente pelo SeqCode, o sistema de nomenclatura para Archaea e Bacteria baseado em dados genômicos.
Além de preencher lacunas sobre como a vida se espalha e se transporta pelos oceanos profundos, o mapeamento desse genoma abre portas para estudos de astrobiologia (compreensão de como a vida pode existir em outros planetas com condições extremas) e bioprospecção, que avalia o uso dessas proteínas ultra-resistentes na indústria e na medicina.
O próximo objetivo das pesquisadoras da USP é retornar à Ilha Deception para realizar novas coletas, tentando, desta vez, o cultivo do microrganismo vivo em laboratório.